MİKROSİRKÜLASYONUN DEĞERLENDİRİLMESİ. Mikrosirkülasyon; Mikrosirkülasyonun işlevi; 13/05/15. Oksijen & karbondioksit değişimi

(1)

MİKROSİRKÜLASYONUN DEĞERLENDİRİLMESİ

Doç. Dr. Aslı Demir

Türkiye Yüksek İh5sas Eği5m ve Araş;rma Hastanesi Ankara

Mikrosirkülasyon;

•  Rezistans arter ve arteriyoller (10-‐450 µm), kapiller (5-‐14 µm) ve venüller (8-‐100 µm)

Mikrosirkülasyonun işlevi;

•  Oksijen & karbondioksit değişimi

•  Besin ve metabolitlerin kandan çevre dokulara taşınması

•  Vaskülatürün genel inﬂamatuar yanıtları

(2)

Mikrosirkülasyonun kan akımı

•  Vasküler yataktaki basınç gradien\

•  Miyojenik yanıtlar

•  Rezistans arter ve arteriyollerinin akıma gösterdiği direnç

•  Metabolik faktörler; pH, pCO₂, potasyum, O₂, nitrik oksit (NO) ve nörohormonal kontrol

•  Lokal doku oksijenasyonu

•  Eritrosit velositesine bağlı ritmik akım değişkenleri

•  Organizmada dolaşımdan O2 çıkışını veya vasküler yapıya O2 diﬀüzyonunu önleyecek spesiﬁk bir bariyer yoktur

•  Transit velosite ile dokuya difüzyon, longitudinal O2 gradien5 ile belirlenir

•  İntravasküler alanda Hb’e bağlı ve erimiş O2’nin dengede bulunması için dokuya devamlı difüzyon olur

•  PO2=P50 değerinde en yüksek difüzyon gerçekleşir

•  PO2=P50 lokasyonu farklı organlarda doku metabolizmasına bağlı olarak değişir

•  Hb’den O2 ayrılmasının PO2’deki küçük değişimlere bağlı olması kapillerlerin O2 regülasyonundaki rolünü belirler, spontan kapiller kontrak\lite

•  Kapiller çevresindeki dokuda radial gradient PtO2‘yi belirler

•  PcO2 ve PtO2 dokuya O2 difüzyonunu sağlayan transkapiller gradien\ sağlarlar

•  Difüzyon mesafesi önemli

•  Prekapiller sﬁnkterler doku volumü başına eritrosit geçişi olan kapiler sayısını kontrol ederler

•  Venöz kapiller uçta PcO2 minimum olduğu için O2 deﬁsi\ne en duyarlı bölge

(3)

PvO2 ile PtO2 anlamlı derecede korele dolaylı PtO2

radial O2 gradiyent ortalama end-‐kapiller PO2

lokal venöz PvO2

•  Konvansiyonel olarak kapiller PO2 ~30 mm Hg ile mitokondrial PO2 ~5 mm Hg arasında büyük gradient mevcut

•  Schumacker’ın oksijen uyum teorisi; mitokondrial PO2 sanıldığından daha yüksek,

mikrosirkulasyondakine benzer

•  Yeni ﬂoresans teknikleriyle uyum teorisi doğrulandı, mitokondrial PO2 ~20 mm Hg

Mikrosirkülasyonun perfüzyon proﬁli

Difüzyon değişkenleri; kapillerden akan eritrosit ile hücre mitokondrisi arasındaki ﬁziksel uzaklık

•  Değişimin olduğu yüzey alanı

•  Difüzyon gradien\

Konvek5f değişkenler; belirli bir kapiller birimde zaman başına akan eritrosit sayısı

•  Hematokrit değeri

•  Hb’nin oksijen saturasyonu

•  Akım

(4)

A: Sağlıklı mikrosirkülasyon

B: Arteriol vazokonstrüksiyonuna bağlı azalmış difüziv ve konvek\f kapasite

C: Düşük Hct veya düşük Hb saturasyonuna bağlı azalmış konvek\f kapasite

D: Mikrosirkülatuar bozukluğa bağlı azalmış difüziv kapasite

Mikrosirkülasyonun perfüzyonu Orthogenal polariza5on spectral imaging videoscopy (1.jen.1999) Sublingual-‐rektal

Sidestream dark ﬁeld imaging videoscopy(2.jen.2007) Sublingual-‐rektal

Micro videoscopy Cilt

Incident dark ﬁeld(3.jen.2013) Sublingual-‐rektal

Mikrosirkülasyonun oksijenasyonu

NIRS

Serebral-‐soma\k, bölgesel Reﬂectance spectrophotometry Sublingual-‐gastrik, bölgesel Laser doppler ﬂowmetri/plethysmography Cilt, bölgesel

Tonometry/capnometry Gastrik-‐rektal-‐sublingual-‐cilt, lokal Micro pO2

Cilt, lokal Laser speckle imaging Cilt, lokal

Mikrosirkülasyonun perfüzyonu

Orthogonal polariza5on spectral

•  Yeşil polarize ışık ile eritrositleri görünür hale ge\ren el mikroskobu

Sidestream /incident dark ﬁeld imaging

(5)

MİKROSİRKULATUAR PERFÜZYON PARAMETRELERİ

•  Fonksiyonel kapiller dansite ≈ Perfüze damar dansitesi (mm/mm2)

•  De Backer skoru (n/mm)

1-‐VASKÜLER DANSİTE

•  Perfüze olan damarların oranı (%)(PPV)

•  Mikrosirkulatuar akım indeksi (MFI)

2-‐PERFÜZYON BELİRTEÇLERİ

•  Normal kan akımı uzaysal ve zamansal olarak heterojen ancak patojenitede homojenleşme

3-‐HETEROJENİTE İNDEKSİ

Glikokaliks bütünlüğünün değerlendirilmesi

•  SDF görüntüleme ile elde edilen video kayıtlarından glikokaliks boyutları mul\pl damarlarda perfüze olan sınır bölgesi ölçülerek hesaplanabilir

•  Glikokaliks moleküllerinin dökülmesi artmış perfüze sınır bölgesi ile birlikte olabilir ki bu inﬂamatuar sürece işaret eder

1-‐VASKÜLER DANSİTE

•  Perfüze damar dansitesi/Total damar dansitesi

•  Fonksiyonel kapiller dansite; mikroskopik olarak incelenen doku alanı başına eritrosit pasajının olduğu kapiller sayısı

•  Doku canlılığı için gerekli olan perfüzyonu

gösteren önemli bir mikrovasküler parametre

(6)

De Backer skoru

•  3’er çizgiyle bölünmüş bir görüntüde kategoriler

•  Devamlı perfüzyon(en az 20 sn)

•  İntermiyan perfüzyon(%50)

•  Akım olmayan(en az 20 sn)

•  PPV%=100 x total damar sayısı-‐(no ﬂow+intermiyan akım)/ total damar sayısı

2-‐PERFÜZYON BELİRTEÇLERİ

•  Mikrosirkulatuar akım indeksi (MFI); mikroskopik olarak incelenen doku alanı başına baskın olan akım paterninin semikan\ta\f değerlendirilmesi

•  0: akım yok

•  1: intermiyan akım

•  2: yavaşlamış akım

•  3: devamlı akım

Vasküler dansite ve perfüzyon

belirteçleri kıyaslaması

(7)

3-‐HETEROJENİTE İNDEKSİ

•  Dokular arasında ve dokuların içindeki perfüzyonun heterojenitesini değerlendirir

•  3-‐5 bölge incelenir, her MFI kadranı başına en yüksek MFI-‐en düşük MFI/ortalama MFI

•  Yüksek heterojenite patolojik şant fraksiyonunun belirtecidir

•  Doku oksijenasyonu açısından perfüzyonun homojen olması kan velositesinden ve akımdan daha önemli

•  Hücreler değişik akım paternlerine göre oksijen ekstraksiyon oranlarını regüle ederler

•  Yavaş akım heterojen akımdan daha iyi tolere edilir

De Backer yuvarlak masa konferansı önerileri

Mikrosirkülatuar akımı op5mal incelemek için 5 anahtar nokta:

1-‐ organ başına 5 inceleme bölgesi

2-‐ basınç artefaktlarından kaçınmak

3-‐ sekresyonları elimine etmek

4-‐ X5 büyütmeli uygun konrast ayarı

5-‐ yüksek kalitede kayıt(LCD yerine büyük external monitör)

(8)

De Backer yuvarlak masa konferansı önerileri

•  Görüntü analizi ile ilgili öneriler

1-‐ organ perfüzyonundan primer sorumlu olan kapillerler, venüllerden ayırdedilmeli

2-‐ perfüzyon tahmin edilmeli, perfüze kapiller dansite önemli bir değişken

3-‐ dokunun extraksiyon kapasitesini gösteren heterojenitenin tespi\

Temel mikrosirkülasyon patolojileri

Sepsiste mikrosirkülasyon

•  Kapiller dansite azalır

•  İntermiyan akım/ akım yok

•  Heterojenite artar

•  Vasküler iNOS sentezi değişir

•  Mikrotrombus, kapiller leak, lökosit rulo formasyonu, endotel m a l f o n k s i y o n u , R O S i l e glikokaliks rüptürü

(9)

•  Az perfüze olan alanlarda PO

2

giderek düşer,PvO

2

’nin al~na iner

•  µPO

2

&PvO

2

aralığı açılır ve ‘’PO

2 GAP’’ oluşur

•  PO

2

GAP; şant ciddiye\nin bir göstergesidir, oksijen ekstraksiyon deﬁsi\ni ölçmede kullanılabilir

•  Heterojenite nedeni ile hiperperfüze olan zonlardan dolayı yüksek SvO2

•  Hipoksik zonlardan dolayı yüksek laktat

•  Makrosirkülasyondaki hemodinami ve PO

2

normal olsa bile ‘’mikrosirkulatuar &

mitokondrial distress sendromu’’ nedeniyle hücresel hipoksi

Kardiyak yetmezlikte mikrosirkülasyon

•  Kapiller dansite ve perfüzyon büyük damarlarda korunurken küçük kapillerlerin perfüzyon oranı (propor\on of perfused small vessels,PPVs%) azalır

•  Sepsisten en büyük farkı k a r d i y o j e n i k ş o k t a k i m i k r o s i r k ü l a s y o n m a k r o değişkenlerden tam bağımsız değildir

(10)

Hipovolemide mikrosirkülasyon

• Fonksiyonel kapiller dansite hipotansiyonla beraber ciddi olarak bozulur

• Aynı OAB değerlerinde sepsise g ö r e h i p o v o l e m i d e mikrosirkülatuar değişiklik daha az

• Kardiyojenik şokta olduğu gibi makrosirkülasyona daha bağımlı

MİKROSİRKULATUAR OKSİJENASYON PARAMETRELERİ

Near infrared spektroskopi yöntemleri

Doku oksijen saturasyonu yöntemleri Doku reﬂektans mikrospektrofotometri (µHbO2)

Near infrared spektroskopi metodları

•  NIRS, rSO2

•  Spa\ally resolved spectroscopy (SRS)

•  Fraksiyone NIRS

– Tissue Ox Index=Oksijene Hb/total Hb

– Fraksiyone doku oksijen ekstraksiyonu(FTOE)=(SaO2-‐

TOI)/SaO2

(11)

Doku oksijen saturasyonu yöntemleri

•  S t O2 ﬁ b e r o p \ k ı ş ı k l a mikrosirkülasyondaki lokal oksijen saturasyonunu verir, pulsa\lite gerek\rmez

•  Pulse oksimetri arteriyel kandaki sistemik oksijen saturasyonunu verir, pulsa\lite gerek\rir

•  StO2 ölçüm teknikleri NIRS tekniklerine göre cilt ve ciltal~

kalınlığından daha çok etkilenir

Doku reﬂektans

mikrospektrofotometri (µHbO2)

•  Artmış O2 sunumu veya azalmış O2 kullanımı µHbO2’yi ar•rır

•  Azalmış O2 sunumu ve artmış O2 tüke\mi µHbO2’yi azal~r

•  Laser Doppler ﬂowmetry (LDF)

•  Visible light spectroscopy (VLS)

Transkutanöz karbondioksit ölçümü

•  SpO2/PtCO2 monitor;TOSCA, Combi

•  Damar yatağından cilde perfüze olan oksijen ve karbondioksi\ bir prob yardımıyla cilt yüzeyinden saptar

•  Cilt, prob tara€ndan ısı~lıp bölgesel h i p e r p e r f ü z y o n s a ğ l a n a r a k elektrokimyasal olarak CO2 parsiyel basıncı sürekli ölçülür

(12)

Makrodan mikroya..

•  OAB, CVP, PCWP, SpO2, laktat, baz açığı, VO2, DO2, ER, CO, CI, SVR

•  ScvO2, rSO2, StO2, StCO2, TOI, FTOE

•  MFI,%PPV, FCD, PVD, Heterojenite indexi

Bi\rirken;

Doku&eritrosit değişkenleri

•  Beyinde ünite başına çok y ü k s e k k a n a k ı m ı v e hemoglobinden yüksek oksijen alımı olduğundan serebral sirkülasyonda hematokrit d ü ş t ü k ç e d o k u o k s i j e n saturasyonu azalır

•  Periferik sirkülasyonda ünite volümü başına daha az kan akımı düştüğünden hematokrit azaldığında doku oksijen saturasyonu azalmaz

Akım karakteri ve reolojik değişkenler

•  Fahraeus-‐Lindqvist etkisi;

damar çapı azaldıkça kan viskozitesi azalır (10-‐300 µm)

•  Hemodilüsyon pasif olarak venöz perfüzyonu ar•rır, mikrosirkülasyon olumlu etkilenir

Sonuç;

•  ‘’Kan akımı’’ dokulara yeterli oksijenasyonu sunmak için kendi başına iyi bir indikatör değil, oksijenasyon da izlenmeli

•  Mikrosirkülatuar bozukluğun erken saptanması ile hızlı tanı ve erken tedavi imkanı doğar

•  Vital organlarda doku hipoksisi ve yetmezlik bulguları çıkmadan önce mikrosirkülasyon iyileş\rilip oksijenasyon düzel\lebilir

•  Şok ve kri\k hastalıkların ‘’golden hour’’ döneminde zaman kazanılır

(13)

MİKROSİRKÜLASYONUN DEĞERLENDİRİLMESİ. Mikrosirkülasyon; Mikrosirkülasyonun işlevi; 13/05/15. Oksijen & karbondioksit değişimi